Tahmautumisvaurion syntyyn vaikuttavat tekijät teollisuusvaihteissa

Abstract

Tahmautuminen (engl. Scuffing) on yksi hammaspyörien pintavauriomuoto, joka aiheuttaa hammaskyljille uurteisen ja repaleisen mattapinnan. Vaurio aiheutuu hammaskyljet erottavan voiteluainekalvon pettäessä, jolloin vastinpinnat pääsevät metalliseen kosketukseen. Tämän seurauksena pinnankarheushuiput hitsautuvat vastinpintoihin ja leikkautuvat irti. Tahmautumisvauriovarmuuden laskemiseen on olemassa useita eri menetelmiä, mutta silti ei ole täyttä varmuutta vaurion syntyyn johtaneista seikoista. Tahmautumisvaurion ennakointi aiheuttaa vaihdesuunnittelussa epävarmuutta, koska nykyiset standardeihin pohjautuvat laskentamenetelmät ovat eivät anna kaikissa tilanteissa epävarmuustekijöiden vuoksi täysin luotettavia tuloksia tahmautumisvauriovarmuudesta. Tämän työn tavoitteena on pyrkiä löytämään keskeisiä syitä hammaspyörien tahmautumiseen johtavaan voiteluainekalvon pettämiseen. Tässä työssä keskitytään teollisuudessa käytettäviin suora- ja vinohampaisiin lieriöhammasvaihteisiin.

Työ on toteutettu kirjallisuuskatsauksena. Teoriaosuuden lähdekirjallisuutena on käytetty pääasiassa koneensuunnittelun ja tribologian oppikirjoja, hammaspyöriä koskevia standardeja sekä tieteellisiä julkaisuja. Tutkimusosiossa on etsitty tietoa ja havaintoja aiheeseen liittyvistä oppikirjoista sekä aiheesta tehdyistä tutkimuksista.

Tutkimus osoittaa, että tahmautumiseen johtavan voiteluainekalvon pettämisen taustalla vaikuttaa useita eri juurisyitä. Monet näistä seikoista vaativat vielä lisää tutkimista, jotta kaikkien eri muuttujien vaikutukset saadaan selville. Merkittävimmät ilmi tulleet syyt liittyvät puutteisiin voitelussa, voiteluaineen puhtaudessa ja ominaisuuksissa, kohonneisiin lämpötilaolosuhteisiin, huonoon pinnanlaatuun, alhaiseen pintakovuuteen sekä ylikuormitustilanteisiin.